UVC3535CZ0215 LED डेटाशीट - 3.5x3.5x0.99mm - 5.0-8.0V - 0.7W - 270-285nm - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

UVC3535CZ0215 श्रृंखला एक उच्च-विश्वसनीयता, सिरेमिक-आधारित UVC LED समाधान का प्रतिनिधित्व करती है जो मांगल पराबैंगनी अनुप्रयोगों के लिए अभियांत्रिक है। यह उत्पाद उन वातावरणों में सुसंगत प्रदर्शन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां स्थायित्व और प्रकाशिक आउटपुट स्थिरता महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य लाभ

The primary advantages of this LED series stem from its material construction and electrical design. The ceramic package offers superior thermal management compared to plastic alternatives, directly contributing to longer operational lifespan and stable radiant flux output. The integrated Zener diode provides electrostatic discharge (ESD) protection rated up to 2,000V (Human Body Model), significantly enhancing the component's robustness against handling and environmental electrical transients. Furthermore, the product is compliant with major environmental and safety directives including RoHS, is lead-free, and adheres to EU REACH and halogen-free standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), making it suitable for global markets with strict regulatory requirements.

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

इस यूवीसी एलईडी श्रृंखला का प्रमुख अनुप्रयोग यूवी कीटाणुशोधन और संक्रमणरोधन है। 270-285nm तरंगदैर्ध्य सीमा उनके डीएनए और आरएनए को क्षति पहुंचाकर बैक्टीरिया, वायरस और फफूंद जैसे सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय करने में विशेष रूप से प्रभावी है। विशिष्ट उपयोग के मामलों में जल शुद्धिकरण प्रणालियाँ, वायु संक्रमणरोधन इकाइयाँ, स्वास्थ्य सेवा सेटिंग्स में सतह कीटाणुशोधन उपकरण और उपभोक्ता-ग्रेड स्वच्छता उत्पाद शामिल हैं। 150° चौड़ा व्यूइंग एंगल उन डिजाइनों को सुविधाजनक बनाता है जिन्हें जटिल ऑप्टिकल सेकेंडरी लेंस के बिना व्यापक-क्षेत्र कवरेज की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

एक अंतिम उत्पाद में सफल एकीकरण के लिए विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटर की गहन समझ आवश्यक है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा (I_F) 150mA है। पूर्ण अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 90°C है। डिवाइस -40°C से +85°C के परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C तक संग्रहीत किया जा सकता है। जंक्शन से सोल्डरिंग पैड तक का तापीय प्रतिरोध (R_th) को 20°C/W के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, जो हीटसिंक डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण आंकड़ा है।

2.2 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएँ

विशिष्ट ऑर्डर कोड UVC3535CZ0215-HUC7085008X80100-1T के लिए, न्यूनतम विकिरण फ्लक्स 8mW है, सामान्य 10mW है, और अधिकतम 15mW है, ये सभी फॉरवर्ड करंट (I_F) of 100mA. The forward voltage (V_F) at this current ranges from 5.0V to 8.0V. The peak wavelength emission is between 270nm and 285nm. Designers must account for this V_F range when selecting a constant current driver.

3. Binning System Explanation

उत्पाद को उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। तीन प्रमुख पैरामीटर बिन किए जाते हैं।

3.1 Radiant Flux Binning

Radiant flux को दो बिन में वर्गीकृत किया जाता है: Q1 (8-10mW) और Q2 (10-15mW)। यह डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक ऑप्टिकल पावर आउटपुट के आधार पर एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है, जिसमें माप सहनशीलता ±10% है।

3.2 पीक वेवलेंथ बिनिंग

स्टरलाइजेशन प्रभावकारिता के लिए पीक वेवलेंथ महत्वपूर्ण है। बिन हैं: U27A (270-275nm), U27B (275-280nm), और U28 (280-285nm), जिसका मापन सहनशीलता ±1nm है। विशिष्ट पैथोजन निष्क्रियता स्पेक्ट्रा को लक्षित करने वाले अनुप्रयोग उपयुक्त बिन का चयन कर सकते हैं।

3.3 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को 5.0V से 8.0V तक 0.5V के इंक्रीमेंट में बिन किया गया है (उदाहरण के लिए, 5.0-5.5V के लिए 5055, 5.5-6.0V के लिए 5560, आदि), जिसका मापन सहनशीलता 100mA पर ±2% है। यह बिनिंग कुशल ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने और श्रृंखला या समानांतर में कई एलईडी में थर्मल लोड प्रबंधित करने में सहायता करती है।

4. Performance Curve Analysis

डेटाशीट वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन की भविष्यवाणी के लिए आवश्यक कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।

4.1 Spectrum and Relative Flux vs. Current

स्पेक्ट्रम वक्र 270-285nm यूवीसी रेंज में एक विशिष्ट शिखर दिखाता है जिसमें अन्य बैंड में न्यूनतम उत्सर्जन होता है। रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र रेटेड 100mA तक लगभग रैखिक है, जो ऑपरेटिंग रेंज के भीतर करंट-टू-लाइट रूपांतरण दक्षता के अच्छे होने का संकेत देता है।

4.2 Thermal and Electrical Relationships

The Peak Wavelength vs. Current curve shows minimal shift (<5nm) across the operating current range, indicating stable chromaticity. The Forward Current vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) curve demonstrates the diode's characteristic exponential relationship, crucial for driver design. The Relative Radiant Flux vs. Ambient Temperature curve shows output decreasing as temperature rises, a typical behavior for LEDs that must be compensated for in thermal management.

4.3 Derating Curve

संभवतः विश्वसनीयता के लिए सबसे महत्वपूर्ण, डिरेटिंग कर्व एंबिएंट टेम्परेचर के विरुद्ध अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को प्लॉट करता है। जैसे-जैसे एंबिएंट टेम्परेचर बढ़ता है, जंक्शन तापमान को 90°C से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय करंट को कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C एंबिएंट पर, अधिकतम करंट 150mA पूर्ण अधिकतम से काफी कम कर दिया जाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Physical Dimensions

The package dimensions are 3.5mm (L) x 3.5mm (W) x 0.99mm (H), with a tolerance of ±0.2mm unless otherwise specified. This 3535 footprint is a common industry standard, facilitating PCB layout and pick-and-place assembly.

5.2 पैड कॉन्फ़िगरेशन और पोलैरिटी

डिवाइस में तीन पैड हैं: पैड 1 एनोड (+) है, पैड 2 कैथोड (-) है, और पैड 3 एक समर्पित थर्मल पैड है। एलईडी जंक्शन से पीसीबी तक कुशल ताप हस्तांतरण के लिए थर्मल पैड आवश्यक है और निर्दिष्ट थर्मल प्रदर्शन (R_th 20°C/W) प्राप्त करने के लिए बोर्ड पर संबंधित कॉपर पोर से ठीक से सोल्डर किया जाना चाहिए। गलत पोलैरिटी कनेक्शन एलईडी को प्रकाशित होने से रोकेगा और आंतरिक जेनर सुरक्षा डायोड को क्षति पहुंचा सकता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया

UVC3535CZ0215 मानक सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट इस बात पर जोर देती है कि सिरेमिक पैकेज और आंतरिक डाई अटैच सामग्री पर अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। हीटिंग के दौरान, एलईडी बॉडी पर यांत्रिक तनाव से बचना चाहिए। सोल्डरिंग के बाद, पीसीबी को नहीं मोड़ना चाहिए, क्योंकि इससे सिरेमिक पैकेज में दरार पड़ सकती है या सोल्डर जोड़ टूट सकते हैं।

6.2 भंडारण की स्थितियाँ

यद्यपि भंडारण आर्द्रता स्तरों का स्पष्ट रूप से विवरण नहीं दिया गया है, उत्पाद को नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग प्रणाली में भेजा जाता है (पैकेजिंग अनुभाग देखें), जो दर्शाता है कि यह नमी अवशोषण के प्रति संवेदनशील है। यदि बैग खोला गया है, तो सिरेमिक पैकेजों के लिए मानक JEDEC नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करने की सिफारिश की जाती है, जिसमें आमतौर पर एक निश्चित समय सीमा से अधिक एक्सपोजर होने पर रीफ्लो से पहले बेकिंग शामिल होती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील पैकेजिंग

एलईडी उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं, जो रीलों पर लपेटी जाती हैं। मानक पैकिंग मात्रा प्रति रील 1,000 टुकड़े है। स्वचालित असेंबली उपकरण फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप के आयाम प्रदान किए गए हैं।

7.2 Moisture-Resistant Shipping

रीलों को भंडारण और परिवहन के दौरान आर्द्रता नियंत्रित करने के लिए सिलिका जेल के साथ एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के अंदर सील किया जाता है। बैग पर संबंधित उत्पाद जानकारी के साथ लेबल लगा होता है।

7.3 उत्पाद नामकरण डिकोडिंग

पूर्ण ऑर्डर कोड UVC3535CZ0215-HUC7085008X80100-1T निम्नलिखित रूप से संरचित है:

• UVC3535CZ0215: आधार भाग संख्या जो UVC, 3.5x3.5mm सिरेमिक पैकेज ज़ेनर के साथ, 2 चिप्स, 150° कोण को दर्शाती है।
• H: चिप प्रकार (क्षैतिज)।
• UC: Color Rendering Index (UVC-specific code).
• 7085तरंगदैर्ध्य सीमा 270-285nm.
• 008न्यूनतम विकिरण फ्लक्स 8mW.
• X80: फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज 5.0-8.0V.
• 100: फॉरवर्ड करंट 100mA.
• 1पैकेजिंग मात्रा कोड (1K टुकड़े)।
• Tटेप पैकेजिंग।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

स्थिर संचालन और दीर्घायु के लिए एक नियत धारा ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर को प्रति एलईडी 100mA (या चुने गए संचालन बिंदु) तक की धारा प्रदान करने और 8.0V तक के अधिकतम अग्र वोल्टेज को सहने में सक्षम होना चाहिए। कई एलईडी को श्रृंखला में जोड़ते समय, ड्राइवर का अनुपालन वोल्टेज अधिकतम V के योग से अधिक होना चाहिए।_F सभी एलईडी के योग और हेडरूम के कारण। वी के कारण व्यक्तिगत करंट बैलेंसिंग के बिना समानांतर कनेक्शन आमतौर पर अनुशंसित नहीं है।_F बिनिंग विविधताएँ।

8.2 थर्मल प्रबंधन

Effective heat sinking is non-negotiable. Using the thermal resistance (R_th) of 20°C/W and the power dissipation (P_D = V_F * I_F), पैड से जंक्शन तक तापमान वृद्धि की गणना की जा सकती है: ΔT = R_th * P_D. PCB में पर्याप्त बड़ा और अच्छी तरह से जुड़ा हुआ थर्मल पैड (पैड 3) होना चाहिए जो एक कॉपर प्लेन से सोल्डर किया गया हो, संभवतः आंतरिक या निचली परतों से जुड़ने वाले थर्मल वायास के साथ। इच्छित ऑपरेटिंग करंट और अधिकतम परिवेश तापमान पर जंक्शन तापमान 90°C से नीचे बना रहे, यह सुनिश्चित करने के लिए डेरेटिंग कर्व का परामर्श लेना चाहिए।

8.3 Optical and Safety Considerations

यूवीसी विकिरण मानव त्वचा और आँखों के लिए हानिकारक है। अंतिम उत्पाद डिजाइन में एक्सपोजर को रोकने के लिए इंटरलॉक स्विच, शील्डिंग और चेतावनी लेबल जैसी सुरक्षा सुविधाएँ शामिल होनी चाहिए। 150° का व्यूइंग एंगल व्यापक कवरेज प्रदान करता है, लेकिन प्रकाश को लक्षित सतह पर कुशलता से निर्देशित करने के लिए रिफ्लेक्टर या एन्क्लोजर की आवश्यकता हो सकती है। यूवीसी के संपर्क में आने वाली सामग्रियाँ लंबे समय तक यूवी एक्सपोजर से होने वाले क्षरण के प्रति प्रतिरोधी होनी चाहिए (उदाहरण के लिए, कुछ प्लास्टिक पीले पड़ सकते हैं या भंगुर हो सकते हैं)।

9. Technical Comparison and Differentiation

UVC3535CZ0215 अपने सिरेमिक पैकेज और एकीकृत जेनर डायोड के माध्यम से स्वयं को अलग करता है। प्लास्टिक-पैकेज्ड यूवीसी एलईडी की तुलना में, सिरेमिक बॉडी बेहतर थर्मल चालकता प्रदान करती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर जंक्शन तापमान संभावित रूप से कम होता है, और इसका परिणाम लंबी लाइफटाइम (L70/B50) और अधिक स्थिर आउटपुट के रूप में होता है। 2KV ESD सुरक्षा एक महत्वपूर्ण विश्वसनीयता लाभ है, जो असेंबली और हैंडलिंग के दौरान विफलता दर को कम करती है। वेवलेंथ, फ्लक्स और वोल्टेज के लिए स्पष्ट बिनिंग डिजाइनरों को अनुमानित प्रदर्शन पैरामीटर प्रदान करती है, जिससे सिस्टम टॉलरेंस को और अधिक कसा जा सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 इस एलईडी का सामान्य जीवनकाल क्या है?

हालांकि डेटाशीट L70/B50 लाइफटाइम ग्राफ प्रदान नहीं करती है, UVC एलईडी का जीवनकाल ऑपरेटिंग जंक्शन तापमान से प्रबल रूप से प्रभावित होता है। प्रभावी थर्मल डिजाइन के माध्यम से जंक्शन तापमान को 90°C अधिकतम से काफी नीचे, आदर्श रूप से 60-70°C से नीचे बनाए रखना, हजारों घंटों के परिचालन जीवन को प्राप्त करने में प्राथमिक कारक है।

10.2 क्या मैं इस एलईडी को एक कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूं?

नहीं। एलईडी करंट-ड्रिवन डिवाइस हैं। एक कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत करंट को रेगुलेट नहीं करेगा, जिससे एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज के नेगेटिव टेम्परेचर कोएफिशिएंट के कारण थर्मल रनअवे और तीव्र विफलता होगी। हमेशा एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या एक सर्किट का उपयोग करें जो सक्रिय रूप से करंट को रेगुलेट करता हो।

10.3 मैं अपने कीटाणुशोधन अनुप्रयोग के लिए रेडिएंट फ्लक्स (mW) विनिर्देश की व्याख्या कैसे करूं?

रेडिएंट फ्लक्स (मिलीवाट में) यूवीसी बैंड में उत्सर्जित कुल ऑप्टिकल पावर है। आवश्यक फ्लक्स लक्षित रोगज़नक़ की यूवी खुराक (mJ/cm² में मापी गई), लक्ष्य से दूरी, एक्सपोज़र समय और ऑप्टिकल सिस्टम दक्षता पर निर्भर करता है। आपको लक्ष्य पर आवश्यक विकिरणता (μW/cm²) की गणना करनी चाहिए और अपने सिस्टम की ऑप्टिकल दक्षता के माध्यम से पीछे की ओर काम करके आवश्यक एलईडी फ्लक्स निर्धारित करना चाहिए।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: एक हैंडहेल्ड सतह सैनिटाइज़र वैंड का डिज़ाइन। डिज़ाइन के लिए एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, बैटरी संचालन और प्रति पास 5-10 सेकंड में प्रभावी कीटाणुशोधन की आवश्यकता है। UVC3535CZ0215 को इसके छोटे 3535 फुटप्रिंट और 150° कोण के कारण चुना गया है, जो 3-5 एलईडी के एक साधारण ऐरे को वैंड के हेड क्षेत्र को कवर करने की अनुमति देता है। एक लिथियम-आयन बैटरी के साथ एक बूस्ट कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर को प्रति एलईडी 80mA प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (हैंडहेल्ड डिवाइस में थर्मल मार्जिन के लिए थोड़ा डीरेटेड)। पीसीबी 2-औंस कॉपर लेयर का उपयोग करता है जिसमें एलईडी ऐरे के नीचे एक बड़ा थर्मल पैड होता है जो थर्मल पेस्ट के माध्यम से डिवाइस के एल्यूमीनियम हाउसिंग से जुड़ा होता है। हाउसिंग हीटसिंक का कार्य करता है। एक एक्सेलेरोमीटर-आधारित सेफ्टी स्विच सुनिश्चित करता है कि एलईडी केवल तभी सक्रिय हों जब वैंड किसी सतह की ओर नीचे की ओर हो, जिससे आकस्मिक एक्सपोजर रोका जा सके। तरंगदैर्ध्य बिन U27B (275-280nm) को सामान्य रोगजनकों के खिलाफ प्रभावकारिता और सामग्री संगतता के संतुलन के लिए चुना गया है।

12. Operational Principle

UVC LED अर्धचालक पदार्थों में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करते हैं, विशेष रूप से एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) आधारित संरचनाओं पर। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। 270-285nm की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य AlGaN परतों के एल्यूमीनियम संघटन के माध्यम से उनकी बैंडगैप ऊर्जा को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके प्राप्त की जाती है। यह छोटी तरंगदैर्ध्य, उच्च-ऊर्जा UV-C प्रकाश सूक्ष्मजीवों के DNA और RNA द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है, जिससे थाइमिन डाइमर बनते हैं जो प्रतिकृति को रोकते हैं और निष्क्रियता या कोशिका मृत्यु का कारण बनते हैं।

13. Technology Trends

UVC LED बाजार दीवार-प्लग दक्षता (विद्युत इनपुट शक्ति प्रति प्रकाशीय आउटपुट शक्ति) बढ़ाने पर केंद्रित है, जो ऐतिहासिक रूप से दृश्यमान एलईडी की तुलना में कम रही है। एपिटैक्सियल वृद्धि, चिप डिजाइन और पैकेज निष्कर्षण दक्षता में सुधार प्रभावकारिता लाभ को प्रेरित कर रहे हैं। एक और प्रवृत्ति और भी छोटी तरंग दैर्ध्य (जैसे, 220-230nm, जिसे फ़ार-यूवीसी के नाम से जाना जाता है) पर एलईडी का विकास है, जो रोगाणुरोधी गुणों को बनाए रखते हुए मानव एक्सपोजर के लिए बेहतर सुरक्षा प्रदान कर सकती है। इसके अतिरिक्त, विकिरण बढ़ाने और एक प्रणाली में आवश्यक घटकों की संख्या कम करने के लिए उच्च शक्ति वाले सिंगल-डाई एमिटर और मल्टी-चिप पैकेज उभर रहे हैं। लागत कम करने के लिए चल रहा प्रयास अधिक अनुप्रयोग खंडों में पारंपरिक मर्करी-वेपर लैंप की तुलना में UVC LED समाधानों को तेजी से प्रतिस्पर्धी बना रहा है।